# working institution:School of Mathematical Sciences,Zhejiang University
# author:Kangjie Ding
# date:2022/11/15 21:21
import sys
import pygame
from time import sleep

import settings
import ship
import bullet
import alien
import game_stats
import button
import scoreboard

class AlienInvasion:
    """管理游戏资源和行为的类"""

    def __init__(self):
        """初始化游戏并创建游戏资源"""
        pygame.init()
        self.settings=settings.Settings()
        self.screen=pygame.display.set_mode((self.settings.screen_width,
                                             self.settings.screen_height))
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
        self.stats=game_stats.GameStats(self)#创建统计信息实例
        self.sb=scoreboard.Scoreboard(self)
        self.bg_color=self.settings.bg_color
        self.ship=ship.Ship(self)
        self.bullets=pygame.sprite.Group()
        self.aliens=pygame.sprite.Group()

        self._create_fleet()
        #创建play按钮
        self.play_button=button.Button(self,"Play")


    def run_game(self):
        """开始游戏主循环"""
        while True:
            self._check_event()
            if self.stats.game_active:
                self.ship.update()
                self._updata_bullets()
                self._update_aliens()
            self._updata_screen()

    def _check_event(self):
        """响应按键和鼠标事件"""
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
            elif event.type==pygame.KEYDOWN:
                self._check_keydown_events(event)
            elif event.type==pygame.KEYUP:
                self._check_keyup_events(event)
            elif event.type==pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                mouse_pos=pygame.mouse.get_pos()
                self._check_play_button(mouse_pos)

    def _check_keydown_events(self,event):
        """检查按键事件"""
        if event.key == pygame.K_RIGHT:
            self.ship.moving_right = True
        elif event.key == pygame.K_LEFT:
            self.ship.moving_left = True
        elif event.key==pygame.K_q:
            sys.exit()
        elif event.key==pygame.K_SPACE:
            self._fire_bullet()

    def _fire_bullet(self):
        """发射一个子弹"""
        new_bullet=bullet.Bullet(self)
        self.bullets.add(new_bullet)

    def _create_fleet(self):
        """生成一个外星人舰队"""
        #创建一个外星人并计算屏幕一行可以容纳多少外星人
        new_alien=alien.Alien(self)
        ship_height=self.ship.rect.height
        alien_width,alien_height=new_alien.rect.size
        #计算一行可以放多少外星人
        available_space_x=self.settings.screen_width-2*alien_width
        alien_number_x=available_space_x//(3*alien_width)
        #计算可以创建多少行外星人
        available_space_y=self.settings.screen_height-3*alien_height-ship_height
        alien_row_number=available_space_y//(2*alien_height)
        #创建所有外星人
        for row_number in range(alien_row_number):
            for alien_number in range(alien_number_x):
                self._create_aliens(alien_number,row_number)

    def _create_aliens(self,alien_number,row_number):
        """创建一行的外星人"""
        new_alien=alien.Alien(self)
        alien_width,alien_height=new_alien.rect.size
        new_alien.rect.x=alien_width+3*alien_width*alien_number
        new_alien.rect.y=alien_height+2*alien_height*row_number
        self.aliens.add(new_alien)

    def _updata_bullets(self):
        """更新子弹位置并删除消失的子弹"""
        #更新子弹位置
        self.bullets.update()
        # 删除消失的子弹以释放内存
        for bullet in self.bullets.copy():
            if bullet.rect.bottom <= 0:
                self.bullets.remove(bullet)
        #检查并更新子弹和外星人的状态
        self._check_bullet_alien_collision()

    def _check_bullet_alien_collision(self):
        """检查是否有子弹击中了外星人，如果是，则清除子弹和击中的外星人"""
        collisions = pygame.sprite.groupcollide(self.bullets, self.aliens,
                                                True, True)
        #如果击中一个外星人则更新分数
        if collisions:
            for aliens in collisions.values():
                self.stats.score+=self.settings.alien_point*len(aliens)
            self.sb.pre_score()
            self.sb.check_high_score()
        #如果外星人全部被击落，则清空屏幕上的子弹并创建一批新的外星人
        if not self.aliens:
            self.bullets.empty()
            self._create_fleet()
            self.settings.increase_speed()
            #提高等级
            self.stats.level+=1
            self.sb.pre_level()

    def _update_aliens(self):
        """更新外星人舰队的位置"""
        self._check_fleet_edges()
        self.aliens.update()
        #判断是否有外星人与飞船相撞
        if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship,self.aliens) \
                or self._check_alien_bottom():
            self._ship_hit()

    def _check_alien_bottom(self):
        """检查外星人是否到达屏幕底端，是则返回True"""
        screen_rect=self.screen.get_rect()
        for this_alien in self.aliens.sprites():
            if this_alien.rect.bottom>=screen_rect.bottom:
                return True


    def _ship_hit(self):
        """响应飞船被外星人撞到的事件"""
        if self.stats.ships_left>1:
            # 将剩余飞船数减一
            self.stats.ships_left -= 1
            self.sb.pre_ships()
            # 清空剩下的子弹和外星人
            self.aliens.empty()
            self.bullets.empty()
            # 创建一群新的外星人和一个置于屏幕底端中央的飞船
            self._create_fleet()
            self.ship.center_ship()
            # 暂停一会，给玩家反应时间
            sleep(0.5)
        else:
            self.stats.game_active=False
            #显示鼠标光标
            pygame.mouse.set_visible(True)

    def _change_fleet_direction(self):
       """改变外星人移动方向并将舰队向下平移"""
       for this_alien in self.aliens.sprites():
            this_alien.rect.y+=self.settings.fleet_drop_speed
       self.settings.fleet_direction*=-1

    def _check_fleet_edges(self):
        """当检测到外星人到达边界时所采取的措施"""
        for this_alien in self.aliens.sprites():
            if this_alien.check_edges():
                self._change_fleet_direction()
                break

    def _check_keyup_events(self,event):
        """检查松键事件"""
        if event.key == pygame.K_RIGHT:
            self.ship.moving_right = False
        elif event.key == pygame.K_LEFT:
            self.ship.moving_left = False

    def _check_play_button(self,mouse_pos):
        """在玩家单机play按钮后开始游戏"""
        button_clicked=self.play_button.rect.collidepoint(mouse_pos)
        if button_clicked and not self.stats.game_active:
            #重置动态参数
            self.settings.initialize_dynamic_settings()
            #隐藏鼠标光标
            pygame.mouse.set_visible(False)
            #重置游戏的统计信息
            self.stats.reset_stats()
            self.stats.game_active=True
            self.sb.pre_score()
            self.sb.pre_level()
            self.sb.pre_ships()
            #清空剩下的外星人和子弹
            self.aliens.empty()
            self.bullets.empty()
            #创建新一群外星人和一个新飞船
            self._create_fleet()
            self.ship.center_ship()

    def _updata_screen(self):
        """更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕"""
        # 每次循环时都重绘窗口
        self.screen.fill(self.bg_color)
        self.ship.blitme()
        for bullet in self.bullets.sprites():
            bullet.draw_bullet()
        self.aliens.draw(self.screen)
        self.sb.show_score()
        #如果游戏处于非激活状态就绘制按钮
        if not self.stats.game_active:
            self.play_button.draw_button()
        # 让最近绘制的屏幕可见
        pygame.display.flip()


if __name__=="__main__":
    #创建游戏实例并运行
    ai=AlienInvasion()
    ai.run_game()